(57)【要約】  眼科照明システムの、且つ、このシステム用の、システム、装置、及び方法が開示されている。例示用の一実装形態においては、眼科照明システム（２２０）は、少なくとも１つのレンズを有するコリメータ（２２６）を含む。システムは、光をコリメータに向かって反射するように構成された第１ミラー（２２４ａ）を含む。第１ミラーは、第１開口数などの第１パラメータを有する第１光ビームを放出する第１光源と共に使用されるように構成されている。システムは、光をコリメータ（２２６）に向かって反射するように構成された第２ミラー（２２４ｂ）を含む。第２ミラー（２２４ｂ）は、第１パラメータとは異なる第２パラメータを有する第２光ビームを放出する第２光源と共に使用されるように構成されている。第２ミラーは、第２光ビームの反射された部分が第１パラメータを有するようにするべく、成形及び構成されている。第１ミラー及び第１光源と、第２ミラー及び第２光源は、コリメータと共に別個に使用可能である。
2019502433.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
眼科照明システムであって、
レンズを有するコリメータと、
光を前記コリメータに向かって反射するように構成された第１ミラーであって、前記第１ミラーは、第１光源と共に使用されるべく構成されており、前記第１光源は、第１パラメータを有する第１光ビームを放出する、第１ミラーと、
光を前記コリメータに向かって反射するように構成された第２ミラーであって、前記第２ミラーは、第２光源と共に使用されるべく構成されており、前記第２光源は、前記第１パラメータとは異なる第２パラメータを有する第２光ビームを放出し、前記第２ミラーは、前記第２光ビームの反射された部分が前記第１パラメータを有するようにするべく、成形及び構成されている、第２ミラーと、
を有し、
前記第１ミラー及び前記第１光源と、前記第２ミラー及び前記第２光源とは、前記コリメータと共に別個に使用可能である、システム。
【請求項２】
前記コリメータは、アクロマティックコリメータを有する請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記第１ミラー及び前記第２ミラーのうちの少なくとも１つは、双曲面ダイクロイックミラーを有する請求項１に記載のシステム。
【請求項４】
前記コリメータと、前記第１ミラー及び第２ミラーのうちの少なくとも１つとは、手術コンソール内において配設されている請求項１に記載のシステム。
【請求項５】
前記コリメータは、複数のレンズを有し、前記第１ミラーは、第１ハウジング内において配設されており、前記第２ミラーは、第２ハウジング内において配設されており、且つ、前記コリメータの前記複数のレンズのうちの少なくとも１つは、第３ハウジング内において配設されている請求項１に記載のシステム。
【請求項６】
前記第１ハウジング及び第２ハウジングは、前記第３ハウジングに相互交換可能に結合されるように、サイズ設定及び成形されている請求項５に記載のシステム。
【請求項７】
前記第１及び第２パラメータは、それぞれ、第１及び第２開口数である請求項１に記載のシステム。
【請求項８】
前記第１ミラーは、第１距離だけ、前記第１光源から離隔しており、且つ、前記第２ミラーは、第２距離だけ、前記第２光源から離隔している請求項１に記載のシステム。
【請求項９】
前記第１及び第２光源を更に有し、前記第１及び第２光源は、前記コリメータと共に別個に使用可能である請求項１に記載のシステム。
【請求項１０】
前記第１及び第２光源のうちの少なくとも１つは、スーパーコンティニウムレーザー供給源である請求項９に記載のシステム。
【請求項１１】
前記第１ミラー及び前記第２ミラーのうちの少なくとも１つは、楕円ダイクロイックミラーを有する請求項１に記載のシステム。
【請求項１２】
眼科照明システムであって、
光ビームを放出するスーパーコンティニウムレーザー供給源と、
前記光ビームの一部分を反射するミラーであって、双曲面ダイクロイックミラー又は楕円ダイクロイックミラーであるミラーと、
複数のレンズを有するアクロマティックコリメータであって、前記複数のレンズは、前記光ビームの前記反射された部分を患者の眼に向かって伝播させる、コリメータと、
を有するシステム。
【請求項１３】
手術コンソールを更に有し、前記スーパーコンティニウムレーザー供給源、前記ミラー、及び前記アクロマティックコリメータは、前記手術コンソール内において配設されている請求項１２に記載のシステム。
【請求項１４】
前記手術コンソールとの通信状態にある内部イルミネータを更に有し、前記内部イルミネータは、前記光ビームの前記反射された部分を前記患者の前記眼内に供給する請求項１３に記載のシステム。
【請求項１５】
眼科照明システムを製造する方法であって、
複数のスーパーコンティニウムレーザー供給源のうちからスーパーコンティニウムレーザー供給源を選択するステップであって、前記複数のスーパーコンティニウムレーザー供給源のそれぞれは、個別の開口数を有する光ビームを放出するように構成されている、ステップと、
前記選択されたスーパーコンティニウムレーザー供給源に基づいて、複数のダイクロイックミラーのうちからダイクロイックミラーを選択するステップであって、前記ダイクロイックミラーのうちのそれぞれのダイクロイックミラーの形状と関連する少なくとも１つのパラメータは、異なっている、ステップと、
レンズを有するアクロマティックコリメータを取得するステップであって、前記選択されたミラーは、前記光ビームの一部分を前記アクロマティックコリメータに向かって反射するように構成されている、ステップと、
前記光ビームの前記反射された部分が選択されたスーパーコンティニウムレーザー供給源と選択されたミラーのそれぞれの組合せごとに同一の開口数を有するように、前記選択されたスーパーコンティニウムレーザー供給源及び前記選択されたミラーを構成するステップと、
を有する方法。
【請求項１６】
前記選択されたスーパーコンティニウムレーザー供給源及び前記選択されたミラーを構成する前記ステップは、前記選択されたスーパーコンティニウムレーザー供給源及び前記選択されたミラーを第１距離だけ離隔させるステップを含み、前記複数のスーパーコンティニウムレーザー供給源のうちの別のもの及び前記複数のミラーのうちの別のものは、前記光ビームの前記反射された部分が同一の開口数を有するように、第２距離だけ、離隔している請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
前記選択されたスーパーコンティニウムレーザー供給源及び前記選択されたミラーを構成するステップは、前記アクロマティックコリメータと、前記選択されたスーパーコンティニウムレーザー供給源及び前記選択されたミラーを有するハウジングと、を結合するステップを含む請求項１５に記載の方法。
【請求項１８】
前記アクロマティックコリメータは、複数のレンズを有し、且つ、前記選択されたミラーは、第１ハウジング内において配設され、前記複数のミラーのうちのその他のものは、第２ハウジング内において配設され、且つ、前記アクロマティックコリメータの前記複数のレンズは、第３ハウジング内において配設され、前記第１及び第２ハウジングは、前記第３ハウジングに別個に結合されるように、構成されている請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
前記選択されたミラーは、双曲面ミラーを有する請求項１５に記載の方法。
【請求項２０】
前記選択されたミラーは、楕円ミラーを有する請求項１５に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、眼科照明装置、システム、及び方法を対象としている。更に詳しくは、但し限定を伴うことなしに、本開示は、異なる光源／ミラーの組合せを使用して術野に向かって伝播される光ビームにおいて同一の開口数を維持する装置、システム、及び方法を対象としている。
【背景技術】
【０００２】
眼科微細手術手順は、しばしば、眼の様々な生体組織の高精度の切削及び／又は除去を必要としている。これらの手順においては、眼科照明プローブにより、術野の照明を提供することができる。外科医又はその他の医療専門家などのユーザーは、眼の内部を照明するべく、プローブを眼に挿入することができる。プローブは、光ファイバを使用して光を供給する。通常、プローブは、眼科照明システムの光ポートに接続されている。眼科照明システムは、手術コンソールの一部分であってもよく、且つ、光源を含む。又、照明システムは、プローブの光ファイバ内への光の結合を促進する、コンデンサなどの、その他の光学要素を含むこともできる。
【０００３】
眼科照明システムを組み立てる際には、製造者は、光ビームの様々なパラメータを最適化するべく試みている。これらのパラメータは、光がプローブの光ファイバ内に結合される程度を表す結合効率を含みうる。高結合効率は、プローブを介した光源から術野までの望ましい歪のない相対的に大量の光の伝播に対応している。低結合効率は、相対的に乏しい光しか術野に伝播されないのみならず、望ましくない角度プロファイルを有する光が伝播されることにも対応している。システム性能に影響を及ぼすその他のパラメータは、光がファイバ内において伝播される程度と、術野に伝播される出力ビームの角度プロファイルと、を含む。
【０００４】
これらのパラメータのうちの１つ又は複数は、光ビームの開口数（「ＮＡ：Ｎｕｍｅｒｉｃａｌ  Ａｐｅｒｔｕｒｅ」）の影響を受ける場合がある。ＮＡは、一般には、ビームの幅又は直径の表現であり、且つ、円錐角として参照される場合もある。又、ＮＡは、光ファイバが受け取ることができるビームの幅又は直径を表すべく、使用することもできる。スーパーコンティニウムレーザー供給源などの、いくつかの光源の場合には、ビームのＮＡは、ほぼ、波長に比例している。従って、相対的に大きな波長の光は、相対的に大きなＮＡを有し、且つ、逆も又真である。又、異なる光源は、異なるＮＡを有する光を伝播させることができる。異なる光源の異なるビーム直径及び異なる光の波長は、高レベルの結合効率、ファイバ内における高伝達効率、及び出力ビームの望ましい角度プロファイルを一貫性を有する方式によって実現するべく、一貫性を有するＮＡを有するシステムを製造する際に、課題をもたらす。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
コリメータなどの、照明システムの様々なコンポーネントは、通常、所与のビーム直径を有する光において最良に機能するように設計されている。例えば、光ビームが、意図されているビーム直径を上回るコリメートされたビーム直径を有する際には、ファイバ内に合焦される光の円錐角も、同様に大きくなる。一般的に、ファイバの受け入れＮＡを角度的に完全に充填するべく、コリメートされたビームの公称直径を極大化させることができる。従って、公称値を上回るコリメートされたビーム直径は、ファイバ内における効率の損失を結果的にもたらすことになる。ビームがファイバ内に効率的に結合されている場合にも、ファイバの円筒形側部表面上のコア／クラッディング境界との間におけるその最初の遭遇の際に、ファイバの受け入れＮＡを上回る高ＮＡビームの高角度光線は、クラッディング内において失われることになる。同様に、コリメートされたビームの直径が公称値未満である場合には、ビームは、ファイバ内に効率的に結合されることになり、且つ、これを通じて効率的に伝播されることになる。但し、そのビームＮＡは、公称値未満となり、且つ、従って、ファイバの遠端から放出されるビームは、望ましいものを下回る角度広がりを有することになる。いずれの状況においても、望ましい公称値における波長に伴って一定のコリメートされたビーム直径を有していないことに伴う不利益が存在している。異なる波長に跨って異なる光源において一貫性を有するコリメートされたビーム直径を実現することは、困難でありうる。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
一態様によれば、本開示は、複数のレンズを含むコリメータを含む眼科照明システムについて記述している。システムは、光をコリメータに向かって反射するように構成された第１ミラーを含むことができる。第１ミラーは、第１光源と共に使用されるように構成することができる。第１光源は、第１パラメータを有する第１光ビームを放出することができる。又、システムは、コリメータに向かって光を反射するように構成された第２ミラーを含むことができる。第２ミラーは、第２光源と共に使用されように構成することができる。第２光源は、第１パラメータとは異なる第２パラメータを有する第２光ビームを放出することができる。第２ミラーは、第２光ビームの反射された部分が第１パラメータを有するようにするべく、成形及び構成することができる。第１ミラー及び第１光源と、第２ミラー及び第２光源とは、コリメータと共に別個に使用可能であってもよい。
【０００７】
本開示の別の態様は、光ビームを放出するスーパーコンティニウムレーザー供給源を含む眼科照明システムを対象としている。又、システムは、光ビームの一部分を反射するミラーを含むことができる。ミラーは、双曲面ダイクロイックミラー又は楕円ダイクロイックミラーであってもよい。又、システムは、複数のレンズを有するアクロマティックコリメータを含むことができる。複数のレンズは、光ビームの反射された部分を患者の眼に向かって伝播させることができる。
【０００８】
本開示の第３の態様は、眼科照明システムを製造する方法を対象としている。方法は、複数のスーパーコンティニウムレーザー供給源のうちからスーパーコンティニウムレーザー供給源を選択するステップを含むことができる。複数のスーパーコンティニウムレーザー供給源のそれぞれは、個別の開口数を有する光ビームを放出するように、構成することができる。又、方法は、選択されたスーパーコンティニウムレーザー供給源に基づいて、複数のダイクロイックミラーのうちからダイクロイックミラーを選択するステップを含むことができる。それぞれのダイクロイックミラーの形状と関連する少なくとも１つのパラメータは、異なっていてもよい。又、方法は、複数のレンズを有するアクロマティックコリメータを取得するステップを含むことができる。選択されたミラーは、アクロマティックコリメータに向かって光ビームの一部分を反射するように、構成することができる。又、方法は、光ビームの反射された部分が、選択されたスーパーコンティニウムレーザー供給源及び選択されたミラーのそれぞれの組合せごとに同一の開口数を有するように、選択されたスーパーコンティニウムレーザー供給源及び選択されたミラーを構成するステップを含むことができる。
【０００９】
本開示の様々な態様は、以下の特徴のうちの１つ又は複数を含むことができる。コリメータは、アクロマティックコリメータを有することができる。第１ミラー及び第２ミラーのうちの少なくとも１つは、双曲面ダイクロイックミラーを有することができる。コリメータと、第１ミラー及び第２ミラーのうちの少なくとも１つとは、手術コンソール内において配設することができる。第１ミラーは、第１ハウジング内において配設されてもよく、第２ミラーは、第２ハウジング内において配設されてもよく、且つ、コリメータの複数のレンズのうちの少なくとも１つは、第３ハウジング内において配設されてもよい。第１ハウジング及び第２ハウジングは、第３ハウジングに相互交換可能な方式によって結合されるように、サイズ設定及び成形することができる。第１及び第２パラメータは、それぞれ、第１及び第２開口数であってもよい。第１ミラーは、第１距離だけ、第１光源から離隔していてもよく、且つ、第２ミラーは、第２距離だけ、第２光源から離隔していてもよい。システムは、第１及び第２光源を更に含むことができる。第１及び第２光源は、コリメータと共に別個に使用可能であってもよい。第１及び第２光源のうちの少なくとも１つは、スーパーコンティニウムレーザー供給源であってもよい。第１ミラー及び第２ミラーのうちの少なくとも１つは、楕円ダイクロイックミラーを有することができる。システムは、手術コンソールを更に含むことができる。スーパーコンティニウムレーザー供給源、ミラー、及びアクロマティックコリメータは、手術コンソール内において配設されてもよい。システムは、手術コンソールとの通信状態にある内部イルミネータ（ｅｎｄｏ−ｉｌｌｕｍｉｎａｔｏｒ）を更に含むことができる。内部イルミネータは、光ビームの反射された部分を患者の眼内に供給することができる。
【００１０】
又、本開示の様々な態様は、以下の特徴のうちの１つ又は複数を含むことができる。選択されたスーパーコンティニウムレーザー供給源及び選択されたミラーを構成するステップは、選択されたスーパーコンティニウムレーザー供給源及び選択されたミラーを第１距離だけ離隔させるステップを含むことができる。複数のスーパーコンティニウムレーザー供給源のうちの別のもの及び複数のミラーのうちの別のものは、光ビームの反射された部分が同一の開口数を有するように、第２距離だけ離隔させることができる。選択されたスーパーコンティニウムレーザー供給源及び選択されたミラーを構成するステップは、アクロマティックコリメータと、選択されたスーパーコンティニウムレーザー供給源及び選択されたミラーを有するハウジングと、を結合するステップを含むことができる。選択されたミラーは、第１ハウジング内において配設されてもよく、複数のミラーのうちの別のものは、第２ハウジング内において配設されてもよく、且つ、アクロマティックコリメータの複数のレンズは、第３ハウジング内において配設されてもよい。第１及び第２ハウジングは、第３ハウジングに別個に結合されるように、構成することができる。選択されたミラーは、双曲面ミラーを有することができる。選択されたミラーは、楕円ミラーを有することができる。
【００１１】
上述の一般的な説明と以下の図面及び詳細な説明は、いずれも、その特性が例示及び説明を目的としており、且つ、本開示の範囲を限定することなしに本開示の理解を提供することを意図したものであることを理解されたい。この観点において、本開示の更なる態様、特徴、及び利点については、以下の内容から、当業者に明らかとなろう。
【００１２】
添付図面は、本明細書において開示されているシステム、装置、及び方法の実施形態を示しており、且つ、説明と共に、本開示の原理を説明するべく機能する。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】例示用の眼科手術システムの図である。
【図２】例示用の眼科手術システムのブロックダイアグラムである。
【図３】双曲面ミラーを含む例示用の照明サブシステムの図である。
【図４】例示用の照明サブシステムの一部分の図である。
【図５】図４のものに類似した照明サブシステムの図であるが、双曲面ミラーの特性を示すべく注釈が付与されている。
【図６】図３のものに類似した照明サブシステムの図であるが、楕円ミラーを含んでいる。
【図７】眼科照明システムを製造する例示用の方法のフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
これらの図については、以下の詳細な説明を参照することにより、更に十分に理解することができよう。
【００１５】
本開示の原理の理解の促進を目的として、以下、図面に示されている実装形態を参照することとし、且つ、これらについて説明するべく特定の言語を使用することとする。但し、本開示の範囲の限定を意図したものではないことを理解されたい。通常、当業者が想起するであろうことから、記述されている装置、インスツルメント、方法に対する任意の変更及び更なる変形、並びに、本開示の原理の任意の更なる適用が十分に想定される。具体的には、１つ又は複数の実装形態を参照して記述されている特徴、コンポーネント、及び／又はステップは、本開示のその他の実装形態を参照して記述されている特徴、コンポーネント、及び／又はステップと組み合わせられうるものと十分に想定される。わかりやすさを目的として、いくつかの例においては、同一又は類似の部分を参照するべく、同一の参照符号が図面の全体を通じて使用されている。
【００１６】
本開示は、一般に、眼科照明システム内のコリメータに進入するレーザービームが、ビームが由来するスーパーコンティニウム供給源とは無関係に、同一の又は実質的に同一の開口数（「ＮＡ」）を有することを保証する装置、システム、及び方法に関する。双曲面の形状に又は楕円の形状に成形されたダイクロイックミラーは、複数のスーパーコンティニウム供給源によって放出されるビームのＮＡが異なるにも拘わらず、光ビームの反射された部分が同一のＮＡを有するように、光源との関係において位置決めされている。ミラーの形状及びミラーと光源の間の距離は、すべてのミラー／光源の組合せについて同一のＮＡを実現するように、選択することができる。
【００１７】
本開示の装置、システム、及び方法は、多数の利点を提供する。具体的には、眼科照明システムの組立ラインによる製造が単純化されることになり、その理由は、コリメータなどの、システムの多くのコンポーネントが、異なるスーパーコンティニウム供給源とは無関係に、同一状態に留まりうるからである。同一のコリメータが使用されることから、複数のスーパーコンティニウム供給源において、このコリメータの利点を享受することができる。これらの利点には、ほぼ回折制限されたコリメートされた波面を有する良好なアクロマティックコリメーションと、波長に伴って実質的に一定であるコリメートされたビーム直径と、が含まれる。これらの利点は、異なるスーパーコンティニウム供給源が使用されうるにも拘らず、高い結合効率の取得を許容している。これに加えて、本明細書において記述されているシステムは、クラッディング内において失われる高角度光線に起因した光ファイバ内における望ましくない伝達損失を軽減するのみならず、出力ビームの望ましい角度プロファイルをも提供している。又、これらの利点は、性能を犠牲にすることなしに、例えば、費用、可用性、及びその他の要因に基づいて、スーパーコンティニウム供給源のうちから選択する際における相対的に大きな柔軟性をも、製造者などの関係者に提供している。
【００１８】
図１は、例示用の眼科手術システム１００を示している。システム１００は、手術コンソール１０２と、プローブ１１２と、イルミネータ１１４と、を含む。プローブ１１２及びイルミネータ１１４は、ユーザーが患者の眼に対する手術タスクを実行している間に、少なくとも部分的に術野又は手術サイト内において位置決めすることができる。システム１００は、前眼手順、後眼手順、硝子体網膜手順、硝子体切除術手順、白内障手順、及び／又はその他の望ましい手順を含む様々な眼科手術手順を実行するべく、使用することができる。手術コンソール１０２は、可動ベースハウジング１０３と、手順の最中にシステムの動作及び性能に関係するデータを示す関連する表示画面１０４と、を含む。プローブ１１２の遠端部分は、光学状態を治療するべく、眼に挿入することができる。例えば、プローブ１１２は、切削プローブ、硝子体切除術プローブ、水晶体乳化プローブ、レーザープローブ、切除プローブ、真空プローブ、洗浄プローブ、鋏、鉗子、注入装置、吸引装置、及び／又はその他の適切な手術装置であってもよい。イルミネータ１１４は、手術手順において、眼に挿入されると共に眼の内部の組織を照明するように構成された遠端部分を有することができる。例えば、イルミネータ１１４は、眼科シャンデリア、スポットイルミネータ、内部イルミネータ、光ファイバ光源、及び／又はその他の適切な手術照明装置であってもよい。イルミネータ１１４は、術野を照明するべく、明るい、背景の、広帯域の、且つ／又は、白色の、光を提供することができる。プローブ１１２及びイルミネータ１１４は、別個のコンポーネントとして示されているが、これら２つは、いくつかの実装形態においては、単一の手術インスツルメントに統合することもできることを理解されたい。
【００１９】
手術コンソール１０２は、プローブ１１２及び／又はイルミネータ１１４に通信自在に結合された制御システム１１０を含む。例えば、空圧的、光学的、及び／又は電気的供給ラインが、制御システム１１０とプローブ１１２及び／又はイルミネータ１１４の間において延在していてもよく、且つ、これらを通信自在に結合していてもよい。又、いくつかの実装形態においては、供給ラインは、制御信号、状態信号、及び／又はその他のデータを手術コンソール１０２とプローブ１１２及び／又はイルミネータ１１４の間において送信することにより、制御及び監視を促進することもできる。
【００２０】
図２のブロックダイアグラムには、制御システム１１０の更なる構造を含む眼科手術システム１００の例示用の一実装形態が示されている。制御システム１１０の図示の実装形態は、演算装置２０２と、プローブサブシステム２１０と、照明サブシステム２２０と、を含む。図示の実装形態を含むいくつかの実装形態においては、演算装置２０２は、手術コンソール１０２に統合されている一方において、その他の実装形態においては、演算装置２０２は、コンソール１０２とは別個であってもよく、且つ、これとは分離されていてもよい。演算装置２０２は、１つ又は複数のプロセッサ２０４と、メモリ２０６と、を有する処理回路を含む。プロセッサ２０４は、様々なサブシステム及びその関連する手術装置を制御するべく、メモリ２０６上において保存されているものなどのコンピュータ命令を実行することができる。通常は、ＲＡＭ、ＦＲＡＭ、又はフラッシュメモリなどの半導体メモリである、メモリ２０６が、プロセッサ２０４とインターフェイスしている。従って、１つ又は複数のプロセッサ２０４は、メモリ２０６との間において書込み及び読取りを実行することができると共に、半導体メモリ２０６の管理と関連するその他の一般的な機能を実行することができる。演算装置２０２の１つ又は複数の処理回路は、論理関数を実行する能力を有する、パワー、入力、及び出力ピンを有する集積回路であってもよい。様々な実装形態においては、プロセッサ２０４は、手術システム１００の１つ又は複数のコンポーネント及び／又はその組合せを制御するように構成されたマイクロプロセッサである、狙いが絞られた装置コントローラである。例えば、プロセッサ２０４は、照明サブシステム２２０及び／又はイルミネータ１１４の起動及び停止のみならず、照明サブシステム２２０によって放出される光の強度、波長、及び／又はその他の特性を制御するべく、制御信号を生成及び送信することができる。
【００２１】
プローブサブシステム２１０は、プローブ１１２の動作を促進する様々なコンポーネントを含むことができる。いくつかの実装形態においては、プローブサブシステム２１０は、演算装置２０２との電気的通信状態にあってもよい。プローブ１１２が空圧作動型のプローブである一実装形態においては、プローブ１１２が空圧によって作動する際に、プローブサブシステム２１０は、空圧供給源及び／又はプローブドライバを含むことができる。その他の実装形態においては、プローブサブシステム２１０は、プローブ１１２の動作のために、様々な機械的、電気的、圧電的、光学的、且つ／又は、その他の、コンポーネントを含むことができる。
【００２２】
照明サブシステム２２０は、光源２２２ａと、ミラー２２４ａと、コリメータ２２６と、を含む。光源２２２ａは、光を生成し、且つ／又は、さもなければ、光ファイバなどのコンジット１１３を介して、光をイルミネータ１１４に提供している。コンジット１１３は、異なる実装形態において、照明サブシステム２２０とイルミネータ１１４の間において、光、光学信号、電気信号、及び／又はデータを伝播させるべく、動作可能であってもよい。光源２２２ａは、演算装置２０２との間の電気的通信状態にあってもよく、且つ／又は、イルミネータ１１４との間の光学的通信状態にあってもよい。光源２２２ａは、図２に示されているように、手術コンソール１０２に統合されていてもよく、或いは、その他の実装形態においては、手術コンソール１０２とは別個であってもよく、且つ、これと分離されていてもよい。例示用の一実装形態においては、光源２２２ａは、術野を照明するべく、明るい、広帯域の、且つ／又は、白色の、光をイルミネータ１１４に提供するべく動作可能なスーパーコンティニウムレーザー供給源である。光源２２２ａは、主に、スーパーコンティニウム供給源であるものとして記述されているが、本開示は、光源２２２ａが、後述するように、光ファイバ内に凝縮されうる光ビームを生成する任意の適切な光源を含みうるものと想定している。
【００２３】
ミラー２２４ａは、光源２２２ａからの光をコリメータ２２６に向かって反射するように構成することができる。いくつかの実装形態においては、ミラー２２４ａは、異なる光周波数との間において異なる方式によって相互作用するダイクロイックミラーである。例えば、ミラー２２４ａは、赤外線（「ＩＲ」）スペクトル内の光とは異なる方式によって可視スペクトル内の光と相互作用するダイクロイックミラーであってもよい。ミラー２２４ａは、ＩＲスペクトル内の光のすべて又は一部分を透過すると共に可視スペクトル内の光のすべて又は一部分を反射するコールドミラーであってもよい。ミラー２２４ａは、可視スペクトル内の光のすべて又は一部分を透過すると共にＩＲスペクトル内の光のすべて又は一部分を反射するホットミラーであってもよい。ミラー２２４ａは、フラットダイクロイックミラー、双曲面ダイクロイックミラー、楕円ダイクロイックミラー、及び／又はその他の方式によって適切に成形されたダイクロイックミラーであってもよい。更に詳細に後述するように、ミラー２２４ａは、光源２２２ａから、或いは、光源２２２ａからの光を伝播する光ファイバから、選択された距離だけ、離隔させることができる。
【００２４】
コリメータ２２６は、光源２２２ａによって放出された光をアライメントするように構成された複数のレンズを含むことができる。いくつかの実装形態においては、コリメータ２２６は、異なる波長の成分を有する光ビームをコリメートするべく動作可能なアクロマティックコリメータである。
【００２５】
光源２２２ａによって伝播される光ビームは、円錐半角（ｃｏｎｅ  ｈａｌｆ  ａｎｇｌｅ）又は開口数（「ＮＡ」）によって特徴付けることができる。公式的には、
【数１】
2019502433.tif 000003
である。光源２２２ｂ及び２２２ｃなどの異なる光源は、それぞれ、異なる開口数ＮＡｂ及びＮＡｃを有しうる。例示用の一実装形態においては、手術コンソール１０２などの所与の手術コンソールは、１つの光源２２２ａと、１つのミラー２２４ａと、を含む。コリメータ２２６などの、照明サブシステム２２０の１つ又は複数のコンポーネントは、特定のＮＡを有する光ビームにおける効率的な動作のために、選択されてもよく、サイズ設定されてもよく、成形されてもよく、位置決めされてもよく、且つ／又は、その他の方式によって構成されてもよい。この結果、異なる光源２２２ｂ、２２２ｂと共に、コリメータ２２６などの、照明サブシステム２２０のこれらのコンポーネントを使用することは、結合効率に対する悪影響、クラッディング内において失われる高角度光線に起因したファイバ内の望ましくない伝達損失、及び／又は、出力ビームの望ましくない角度プロファイルに起因して、望ましいものではない。
【００２６】
一般に、光源２２２ａ、２２２ｂ、及び２２２ｃは、それぞれ、ＮＡａ、ＮＡｂ、及びＮＡｃという放出されたビームのＮＡを有しうる。ミラー（例えば、ミラー２２４ａ、２２４ｂ、又は２２４ｃ）から反射された光ビームは、それぞれ、
【数２】
2019502433.tif 000004
というビームＮＡを有しうる。一般に、処理後のＮＡ（ｐｒｉｍｅｄ  ＮＡ）は、必ずしも、処理前のＮＡと等しくはない。但し、所与の光源及びフラットダイクロイックミラーの場合には、ＮＡ’＝ＮＡである。いくつかの実装形態においては、コリメータ２２６は、光源２２２ａのＮＡａにおいて効率的に機能するように構成することができる。このような実装形態においては、ミラー２２４ａは、
【数３】
2019502433.tif 000005
となるように、フラットダイクロイックミラーであってもよい。その他の実装形態においては、コリメータ２２６は、ＮＡａを有する光と共に使用されるように設計することができるが、光源２２２ｂ、２２２ｃは、それぞれ、ミラー２２４ｂ、２２２ｃとの組合せにおいて実装することができる。光源２２２ｂ、２２２ｃ及び／又はミラー２２４ｂ、２２４ｃは、コリメータ２２６に進入する反射されたビームが、コリメータ２２６が機能するように設計されているものと同一のＮＡａを有するように、サイズ設定されてもよく、成形されてもよく、位置決めされてもよく、配置されてもよく、且つ／又は、その他の方式によって構成されてもよい。即ち、光源２２２ｂ、２２２ｃと共に実装される際に、ミラー２２４ｂ、２２４ｃは、光源２２２ａと関連するＮＡａへの反射されたビームの波面の回折制限された変換を提供するように、構成することができる。本開示の一態様によれば、ミラー２２２ｂ及び２２２ｃは、
【数４】
2019502433.tif 000006
であることを保証するべく、双曲面又は楕円ダイクロイックミラーであってもよい。従って、使用される特定の光源／ミラーの組合せとは無関係に、コリメータ２２６に進入する反射された光は、同一のＮＡを有する。
【００２７】
ミラー２２４ｂ、２２４ｃは、様々な実装形態において、双曲面ダイクロイックミラーであってもよく、楕円ダイクロイックミラーであってもよく、フラットダイクロイックミラーであってもよく、且つ／又は、その他の方式によって適切に成形されたダイクロイックミラーであってもよい。ミラー２２４ｂ、２２４ｂのサイズ、パラメータ、及び／又は形状を定義する処方は、光源２２２ｂ、２２２ｃの異なるＮＡｂ、ＮＡｃに対応するように、異なっていてもよい。ミラー２２４ｂと光源２２２ｂの間の距離のみならず、ミラー２２４ｃと光源２２２ｃの間の距離も、光源２２２ｂ、２２２ｃの異なるＮＡｂ、ＮＡｃに対応するように、ミラー２２４ａと光源２２２ａの間の距離と異なっていてもよい。従って、照明サブシステムのコリメータ２２６又はその他の光学コンポーネントを変更する必要性を伴うことなしに、異なる光源２２２ｂ、２２２ｃを手術コンソール１０２に内蔵することができる。
【００２８】
図３は、照明サブシステム２２０の例示用の一実装形態を示している。１つ又は複数の光学コンポーネントが、ベースプレート３０２に対して、取り付けられてもよく、或いは、その他の方式によって固定されてもよい。光源（例えば、図２の光源２２２ａ）からの光は、ポート２２５においてハウジング３３４ａに結合された光学フィルタ２２３ａを介して伝播させることができる。光ファイバ２２３ａによって放出された光ビーム３０３は、ミラー２２４ａに向かって導かれてもよく、ミラー２２４ａは、ハウジング３３４ａに対して結合されており、且つ／又は、これによって支持されている。光ビーム３０３は、可視及びＩＲスペクトル内の光を含む。ミラー２２４ａがダイクロイックコールドミラーである実装形態においては、可視スペクトル内の光のすべて又は一部分を反射することができる（例えば、フィルタリング済みのビーム３１４）。ＩＲスペクトル内の光のすべて又は一部分は、ミラー２２４ａを通過している（ＩＲ部分３１６）。ミラー２２４ａは、反射された可視光（フィルタリング済みのビーム３１４）が、照明サブシステム２２０内の後続のオプティクス（例えば、コリメータ２２６）に向かって導かれるように、光ファイバ２２３ａとの関係において傾斜角を有するように方向付けすることができる。ＩＲ部分３１６は、ミラー２２４ａを通過し、且つ、フィン３０６を有するビームダンプ／ヒートシンク３０４のすべて又は一部分上に入射している。
【００２９】
いくつかの実装形態においては、コリメータ２２６とは異なる物理的場所においてファイバ２２３ａを有する必要性などのパッケージングの制約により、ミラー２２４ａが、ファイバ２２３ａから放出されるビーム３０３との関係において軸外れ角において傾斜していることが必要とされる場合がある。図５に示されているように、ビーム３０３内の中心軸方向光線３３１の法線と入射ビーム３３０の中心軸方向光線３３１がミラー２２４ａと遭遇する地点におけるミラー２２４ａに垂直のライン３３３の間において計測される入射角αは、入射ビームがダイクロイックミラー２２４ａから反射されるのに伴う法線との関係における同一の光線の出射角度αと等しくなりうる。再度図３を参照すれば、異なる実装形態においては、ミラー２２４ａは、ミラー２２４ａがファイバ２２３ａによって放出された光をコリメータ２２６に向かって反射するように、ファイバ２２３ａとの関係において様々に位置決めすることができる。
【００３０】
ミラー２２４ａによって反射されたフィルタリング済みのビーム３１４は、コリメータ２２６に向かって導かれてもよく、且つ／又は、この上部に入射することができる。コリメータ２２６は、複数のレンズ３１９を含む、コリメートされた光ビーム３２０を生成するべく動作可能なオプティクスを含むことができる。本開示は、コリメータ２２６が、コリメートされた光ビーム３２０を生成するべく動作可能であるレンズ、ミラー、格子、フィルタ、任意の適切なオプティクス、又はオプティクスの組合せを有しうるものと想定している。いくつかの実装形態においては、ミラー２２４ａによって反射されると共にコリメータ２２６によってコリメートされた光ビームの各部分は、使用されている光源とは無関係に、且つ、波長に基づいた変動を伴うことなしに、同一のコリメートされたビーム直径を有する。
【００３１】
コリメータ２２６によって生成されたコリメートされた光ビーム３２０は、コリメートされた光ビーム３２０を光ファイバ３２４内に合焦する又は導くように構成されたコンデンサ３２２まで導くことができる。光ファイバ３２４は、コリメートされた光ビーム３２０が術野まで伝播されるように、イルミネータ１１４のコンポーネントであってもよく、且つ／又は、イルミネータ１１４との光学的通信状態にあってもよい。コンデンサ３２２は、コリメートされた光ビーム３２０を光ファイバ３２４内に合焦するように構成された１つ又は複数の光学レンズ、ミラー、格子、フィルタ、その他の光学コンポーネント、及び／又はこれらの組合せを含むことができる。
【００３２】
いくつかの実装形態においては、コンデンサ３２２との関係におけるコリメータ２２６の向きに起因して、コリメートされた光ビーム３２０がコリメータ２２６から出射した後に方向転換が必要とされる場合がある。例えば、照明サブシステム２２０は、コリメートされた光ビーム３２０をコンデンサ３２２に向かって反射させるように構成された折り畳みミラー３２６を含むことができる。いくつかの実装形態においては、更なるＩＲフィルタリングのために、ミラー３２８を照明サブシステム２２０内において提供することができる。ミラー３２８は、コリメートされた光ビーム３２０の可視部分３３２がコンデンサ３２２に通過する一方において、コリメートされた光ビーム３２０の残りのＩＲ光（残留ＩＲ光３３０）のすべて又は一部分が反射されるように被覆されたホットミラーであってもよい。ミラー３２８は、反射された残留ＩＲ光３３０がビームダンプ／ヒートシンク３０４に向かって導かれるように、方向付けすることができる。
【００３３】
コリメータ２２６は、遠端側ハウジング３５０と、近端側ハウジング３３４ａと、コリメーティングレンズ３１９と、ミラー２２４ａと、を含む。図示の実装形態は、２部分ハウジングを示しているが、コリメータ２２６は、異なる実装形態においては、一体的な１部分ハウジング又は２つ超の数の部分を有するマルチ部分ハウジングを有することができる。遠端側ハウジング３５０及び近端側ハウジング３３４ａは、コリメータ２２６を組み立てるべく、着脱自在に／相互交換可能に、互いに結合させることができる。例えば、遠端側ハウジング３５０及び近端側ハウジング３５２ａは、それぞれ、係合を促進するべく、対応するねじ山を含むことができる。その他の実装形態においては、遠端側ハウジング３５０と近端側ハウジング３３４ａを着脱自在に／相互交換可能に結合するべく、ブラケット又はその他の機械的コンポーネントを使用することができる。
【００３４】
ミラー２２４ａは、近端側ハウジング３３４ａに結合されていてもよく、且つ／又は、これによって支持されていてもよい。１つ又は複数のレンズ３１９は、遠端側ハウジング３５０及び近端側ハウジング３３４ａのうちの一方、他方、又は両方内において配設されていてもよく、これらに結合されていてもよく、且つ／又は、これらによって支持されていてもよい。いくつかの実装形態においては、コリメータレンズのすべては、遠端側ハウジング３５０内において配設されており、且つ、近端側ハウジング３３４ａは、レンズを含んでいない。又、コリメータ２２６は、光源ファイバ２２３ａの遠端部分が機械的に且つ／又は光学的に結合されるポート２２５を含むこともできる。
【００３５】
本開示の一態様によれば、高結合係数を維持しつつ、１つ又は複数の異なる光源及び１つ又は複数の異なるミラーが、同一のコリメータ２２６と共に使用可能であり、これにより、クラッディング内において失われる高角度光線に起因したファイバ内における望ましくない伝達損失を回避することができると共に／又は、出力ビームの望ましい角度プロファイルを実現することができる。例えば、照明サブシステム２２０の組立の際に、製造者は、コリメータ２２６と共に使用するべく、複数の光源／ミラーの組合せのうちから選択することができる。例えば、図３は、照明サブシステム２２０内の近端側ハウジング３３４ａを置換しうる代替近端側ハウジング３３４ｂを示している。例えば、近端側ハウジング３３４ｂは、近端側ハウジング３３４ａの代わりに遠端側ハウジング３５０に結合させることができる。光ファイバ２２３ｂは、光ファイバ２２３ａと関連する光源２２２ａとは異なる光源（例えば、図２の光源２２２ｂ）からの光を伝播することができる。光ファイバ２２３ｂは、近端側ハウジング３３４ｂのポート２２５に結合されている。光ファイバ２２３ｂによって放出された光は、ミラー２２４ｂに向かって導かれるが、ミラー２２４ｂは、近端側ハウジング３３４ｂに結合されており、且つ／又は、これによって支持されている。ミラー２２４ｂは、ＩＲ光を透過すると共に可視光を反射する双曲面の、楕円の、フラットな、及び／又はその他の方式で適切に成形された、ダイクロイックミラーであってもよい。
【００３６】
近端側ハウジング３３４ａとの関係において同様に記述されているように、近端側ハウジング３３４ｂも、遠端側ハウジング３５０と着脱自在に／相互交換可能に係合するように構成することができる。照明サブシステム２２０のいくつかのコンポーネントは、着脱自在／相互交換可能に係合するものとして記述されているが、いくつかの実装形態においては、これらのコンポーネントは、照明サブシステム２２０が製造された後に分離されるべく意図されているわけではないことを理解されたい。この関連において、コンポーネントの着脱自在の又は相互交換可能な特性は、照明サブシステム２２０を組み立てるために複数のコンポーネントのうちから選択する製造者の能力を意味しうる。即ち、製造者は、遠端側ハウジング３５０を近端側ハウジング３３４ａ、３３４ｂなどの複数の異なるコンポーネントのうちのいずれかに結合するべく、選択することができる。
【００３７】
光源２２２ａ、２２２ｂからの光ビームは、異なるＮＡを有している一方において、ミラー２２４ｂは、ミラー２２４ｂから反射された光が、コリメータ２２６が機能するように構成されたものと同一の又は実質的に同一のＮＡを有するように、位置決めされてもよく、サイズ設定されてもよく、成形されてもよく、配置されてもよく、且つ／又は、その他の方式で構成されてもよい。例えば、ミラー２２４ｂの双曲面又は楕円特徴を定義する特定のパラメータ又は処方は、光源２２２ａ、２２２ｂの異なるＮＡに対応するものであってもよい。又、光ファイバ２２３ａ及びミラー２２４ａは、第１距離だけ、分離されていてもよく、光ファイバ２２３ｂとミラー２２４ｂは、第２距離だけ、分離されていてもよく、この場合に、第２距離は、光源２２２ａ、２２２ｂと関連する異なるＮＡに対応するべく、第１距離とは異なるものであってもよい。光源２２２ａ、２２２ｂ、光ファイバ２２３ａ、２２３ｂ、及び／又はミラー２２４ａ、２２４ｂは、コンポーネントの間の適切な間隔を促進するべく、それぞれ、近端側ハウジング３３４ａ、３３４ｂに結合されていてもよく、且つ／又は、これにより、その他の方式によって支持されていてもよい。
【００３８】
図４は、ミラー２２４ａを含む照明サブシステム２２０の一部分を示している。ミラー２２４ａは、２つの面４１０ａ、４１０ｂを含む。様々な実装形態においては、一方の、又は他方の、或いは、両方の、面４１０ａ、４１０ｂは、フラットであってもよく、双曲面であってもよく、楕円であってよく、且つ／又は、その他の方式によって適切に成形されていてもよい。図示の実装形態においては、双曲面の面４１０ａ、４１０ｂは、１２μｍ、１３μｍ、１３．５μｍ、１３．７μｍ、１３．９μｍ、１４μｍ、及び／又は、更に大きな且つ更に小さなものの両方であるその他の適切な値などの値を含む、約１μｍ〜約２０μｍ、約５μｍ〜約１５μｍ、及び約１０μｍ〜約１５μｍだけ、フラットな表面との関係において凹入した表面を有することができる。
【００３９】
供給源の場所４０２は、光源２２２ａからの光３０３がミラー２２４ａに向かって伝播される実際の又は有効な場所を識別しうる。例えば、供給源場所４０２は、光ファイバ２２３ａの遠端、ポート２２５、又は光源２２２ａ自体の場所に対応するものであってもよい。ミラー２２４ａは、距離ｄだけ、供給源場所４０２から離隔していてもよい。距離ｄは、ミラー２２４ａ、２２４ｂ、及び２２４ｃごとに、変化しうる。例えば、距離ｄは、３ｍｍ、３．２ｍｍ、３．５ｍｍ、３．８ｍｍ、４ｍｍ、及び更に大きな及び更に小さなものの両方であるその他の適切な値などの値を含む、約１ｍｍ〜約１０ｍｍ、約１ｍｍ〜約７ｍｍ、及び約１ｍｍ〜約５ｍｍであってもよい。いくつかの実装形態においては、距離ｄと光源のＮＡは、反比例しうる。従って、ミラー２２４ａ及び供給源場所４０２は、相対的に大きなＮＡを有する光源が使用された際には、相対的に小さな距離ｄだけ、分離させることができる（且つ、逆も又真である）。後述するように、距離ｄが変化する実装形態において、距離ｅは、同一の状態に留まることができる。
【００４０】
仮想的供給源４０４は、フィルタリング済みのビーム３１４が発散しているものと考えられる場所を示しうる。この関連において、フィルタリング済みのビーム３１４は、実際には、ミラー２２４ａから反射されているが、ビーム３１４は、仮想的供給源４０４において、ミラー２２４ａの背後から発散しているものと考えられる。仮想的供給源４０４は、距離ｅだけ、ミラー２２４ａから離隔している。仮想的供給源４０４の場所及び位置は、光ビームの効率的な結合を促進するべく、最適化することができる。いくつかの実装形態においては、距離ｅは、ミラー２２４ａ、２２４ｂ、及び２２４ｃについて同一であってもよい。例えば、距離ｅは、３ｍｍ、３．５ｍｍ、４ｍｍ、４．５ｍｍ、５ｍｍ、及び／又は更に大きな及び更に小さなものの両方であるその他の適切な値などの値を含む、約１ｍｍ〜約１０ｍｍ、約１ｍｍ〜約７ｍｍ、及び約１ｍｍ〜約５ｍｍであってもよい。例えば、異なる実装形態におけるミラー（例えば、ミラー２２４ａ、２２４ｂ、２２４ｃ）は、コリメータ２２６との関係において（例えば、ミラーの反射表面から第１コリメータレンズ３１９までの中心軸方向光線の距離によって計測される）同一の場所において配置することができる。このような状況においては、異なる光源（例えば、光源２２２ｂ、２２２ｃ）からの反射されたビームＮＡが、コリメータ２２６が機能するように設計されているビームＮＡと同一又は実質的に同一（例えば、
【数５】
2019502433.tif 000007
）になるように、距離ｅは、すべてのミラー２２４ａ、２２４ｂ、及び２２４ｃについて同一であってもよい。異なる光源の放出されるビームＮＡが異なっている実装形態においては、ミラーと光源の間のそれぞれの距離ｄは、上述のように異なっていてもよい。
【００４１】
図５は、図４と同様に、照明サブシステム２２０の一部分を示している。図５は、ミラー２２４ａの双曲面表面４１０ａ、４１０ｂの特定のパラメータを算出するべく使用される値を通知する様々な注釈を更に含んでいる。ミラー２２４ａのパラメータは、複数のスーパーコンティニウム供給源における共通的なＮＡへの反射されたビームの変換を促進するように、選択することができる。公式的には、一方又は両方の面４１０ａ、４１０ｂの形状は、
【数６】
2019502433.tif 000008
によって定義することができる。パラメータａは、
【数７】
2019502433.tif 000009
によって定義されてもよく、この場合に、ｆ１は、ｚ軸に沿った供給源場所４０２とミラー２２４ａの間の距離であり、且つ、ｆ２は、ｚ軸に沿ったミラー２２４ａと仮想的供給源４０４の間の距離である。いくつかの実装形態においては、パラメータａは、０．２００ｍｍ、０．３００ｍｍ、０．４００ｍｍ、及び／又は更に大きな及び更に小さなものの両方であるその他の適切な値などの値を含む、約０．１ｍｍ〜約１ｍｍ又は約０．１ｍｍ〜約０．５ｍｍであってもよい。いくつかの実装形態においては、パラメータｆ１は、２．５００ｍｍ、２．７００ｍｍ、２．７１０ｍｍ、２．７２０ｍｍ、２．７２２ｍｍ、２．７２４ｍｍ、２．７２６ｍｍ、２．７３０ｍｍ、及び／又は更に大きな及び更に小さなものの両方であるその他の適切な値などの値を含む、約１ｍｍ〜約５ｍｍ又は約２ｍｍ〜約３ｍｍであってもよい。いくつかの実装形態においては、パラメータｆ２は、３．５００ｍｍ、３．５１０ｍｍ、３．５２０ｍｍ、３．５２２ｍｍ、３．５２４ｍｍ、３．５２６ｍｍ、３．５３０ｍｍ、及び更に大きな及び更に小さなのものの両方であるその他の適切な値などの値を含む、約１ｍｍ〜約５ｍｍ又は約３ｍｍ〜約５ｍｍであってもよい。
【００４２】
パラメータｂは、
【数８】
2019502433.tif 000010
によって定義されてもよく、ここで、
【数９】
2019502433.tif 000011
であり、これは、供給源地点４０２と仮想的供給源地点４０４の間の距離の半分である。いくつかの実装形態においては、パラメータｂは、２．９００ｍｍ、３．０００ｍｍ、３．０９５ｍｍ、３．０９８ｍｍ、及び／又は更に大きな及び更に小さなものの両方であるその他の適切な値などの値を含む、約１ｍｍ〜約５ｍｍ又は２．５ｍｍ〜約３．５ｍｍであってもよい。いくつかの実装形態においては、パラメータｃは、３．０００ｍｍ、３．１００ｍｍ、３．１２０ｍｍ、３．１２２ｍｍ、３．１２４ｍｍ、３．１２６ｍｍ、３．１３０ｍｍ、及び／又は更に大きな及び更に小さなものの両方であるその他の適切な値などの値を含む、約１ｍｍ〜約５ｍｍ又は約２．５ｍｍ〜約３．５ｍｍであってもよい。
【００４３】
パラメータＲは、
【数１０】
2019502433.tif 000012
によって定義されてもよく、これは、双曲面表面４１０ａ、４１０ｂと関連するベース曲率半径を表している。いくつかの実装形態においては、パラメータＲは、−２３．００ｍｍ、−２４．００ｍｍ、−２５．００ｍｍ、及び／又は更に大きな及び更に小さなものの両方であるその他の適切な値などの値を含む、約−１０ｍｍ〜約−３０ｍｍ又は約−２０ｍｍ〜約−２５ｍｍであってもよい。
【００４４】
パラメータｋは、
【数１１】
2019502433.tif 000013
によって定義されてもよく、これは、双曲面表面４１０ａ、４１０ｂと関連する円錐定数を表している。パラメータｋは、純粋に球状の表面からの逸脱の程度として参照することができる。いくつかの実装形態においては、パラメータｋは、−６０．００、−６１．００、−６２．００、及び／又は更に大きな及び更に小さなものの両方であるその他の適切な値などの値を含む、約−４０〜約７０又は約−５５〜約−６５であってもよい。
【００４５】
角度αは、光源及び／又は関連する光ファイバからのビーム３０３における中心軸方向光線３３１と入射ビーム３３０の中心軸方向光線３３１がミラー２２４ａと遭遇する地点におけるミラー２２４に垂直のライン３３の間において計測されるミラー２２４ａ上における光の入射角を表すことができる。入射角αは、光線がミラー２２４ａから反射されるのに伴う法線との関係における同一の光線の出射角αと等しくなりうる。いくつかの実装形態においては、角度αは、２９°、３０°、３１°、及び／又は更に大きな及び更に小さなものの両方であるその他の適切な値などの値を含む、約１０°〜約４０°又は約２５°〜約３５°であってもよい。角度βは、フィルタリング済みのビーム３１４の仮想的部分とｚ軸の間の角度を表すことができる。いくつかの実装形態においては、角度βは、２６．２０°、２６．３０°、２６．３３°、２６．３５°、及び／又は更に大きな及び更に小さなものの両方であるその他の適切な値などの値を含む、約１０°〜約４０°又は約２０°〜約３０°であってもよい。角度γは、供給源場所４０２から放出された光とｚ軸の間の角度を表すことができる。いくつかの実装形態においては、角度γは、３３．５０°、３３．６５°、３３．６７°、３３．６９°、及び／又は、更に大きな且つ更に小さなものの両方であるその他の適切な値などの値を含む、約２０°〜約５０°又は約３０°〜約４０°であってもよい。
【００４６】
図６は、図３のものに類似した照明サブシステム２２０を示している。この関連において、図６は、図３と類似した多くのコンポーネントを含んでおり、これらの説明は、省略する。図３の照明サブシステムは、楕円ダイクロイックミラー６０２ａを含んでいる。楕円ダイクロイックミラー６０２ａは、ビーム３３２内のＩＲ光を透過すると共に可視光を反射するように構成されている。又、楕円ダイクロイックミラー６０２ａは、複数の光源２２２ａ、２２２ｂ、及び２２２ｃについて同一のＮＡａへの反射されたビーム３１４の波面の回折制限された変換を提供するように、構成されている。楕円ダイクロイックミラー６０２ａの１つ又は複数の面は、
【数１２】
2019502433.tif 000014
によって定義することができる。本明細書において記述されている双曲面ダイクロイックミラーと同様に、例えば、楕円ダイクロイックミラーなどのその他の楕円ミラーも、コリメータ及び異なる光源２２２ｂ、２２２ｃと共に別個に使用することができる。光源２２２ａ、２２２ｂ、２２２ｃ（或いは、光ファイバ２２３ａ、２２３ｂなど）と様々な楕円ダイクロイックミラーの間の距離は、反射されたビームが同一のＮＡａを有することを許容するように、それぞれの組合せごとに変化することができる。又、様々な楕円ダイクロイックミラーの特定のパラメータ（例えば、パラメータａやパラメータｂなど）も、異なる光源２２２ａ、２２２ｂ、及び２２２ｃごとに選択することができる。楕円ダイクロイックミラー６０２ａによれば、フィルタリング済みのビーム３１４は、ミラー６０２ａとコリメータ２２６の間において収束点６０４を有する。
【００４７】
図７は、眼科照明システムを製造する例示用の方法７００のフローチャートを示している。図示されているように、方法７００は、いくつかの列挙されたステップを含んでいるが、方法７００の実装形態は、列挙されているステップの前に、後に、且つ、その間に、更なるステップを含むことができる。いくつかの実装形態においては、列挙されているステップのうちの１つ又は複数は、省略されてもよく、或いは、異なる順序において実行されてもよい。
【００４８】
ステップ７１０において、方法７００は、複数のスーパーコンティニウムレーザー供給源のうちからスーパーコンティニウムレーザー供給源を選択するステップを含んでいる。スーパーコンティニウムレーザー供給源のそれぞれは、個別の開口数を有する光ビームを放出する。この関連において、これらの開口数は、互いに大きさが異なるものであってもよい。例えば、第１レーザー供給源は、１．３×１／ｅ２の地点において、６５０ｎｍにおいて、ほぼ０．１５０３であるＮＡを有することができる。第２レーザー供給源は、第１レーザー供給源よりも約２５％だけ大きなＮＡを有することができる。特定のＮＡ値が例として列挙されているが、本開示は、任意の適切なＮＡ値を想定していることを理解されたい。
【００４９】
ステップ７２０において、方法７００は、複数のダイクロイックミラーのうちからダイクロイックミラーを選択するステップを含んでいる。いくつかの実装形態においては、ダイクロイックミラーは、双曲面に、楕円に、且つ／又は、その他の方式によって適切に、成形されている。形状を定義する少なくとも１つのパラメータは、複数のダイクロイックミラーの間において異なっていてもよい。ダイクロイックミラーは、選択されたスーパーコンティニウムレーザー供給源（ステップ７１０）に基づいて選択することができる。
【００５０】
ステップ７３０において、方法７００は、複数のレンズを有するアクロマティックコリメータを取得するステップを含んでいる。選択されたミラー（ステップ７２０）は、選択されたスーパーコンティニウムレーザー供給源（ステップ７１０）からの光ビームの一部分をアクロマティックコリメータに向かって反射するように構成することができる。
【００５１】
ステップ７４０において、方法７００は、光ビームの反射された部分が選択されたスーパーコンティニウムレーザー供給源及び選択されたミラーのそれぞれの組合せごとに同一の開口数を有するように、選択されたスーパーコンティニウムレーザー供給源（ステップ７１０）及び選択されたミラー（ステップ７２０）を構成するステップを含む。上述の例示用の光源を参照すれば、スーパーコンティニウムレーザー供給源及びダイクロイックミラーは、第２レーザー供給源からの光ビームの反射された部分が第１レーザー供給源と同一のＮＡを有するように、構成することができる。これは、第２レーザー供給源によって放出されるビームが第１レーザー供給源よりも２５％だけ大きいＮＡを有するにも拘らず、当て嵌まる。反射されたビームを共通的なＮＡに変換するべく、ステップ７４０は、選択されたスーパーコンティニウムレーザー供給源及び選択されたミラーを第１距離だけ離隔させるステップを含むことができる。複数のスーパーコンティニウムレーザー供給源のうちの別のものと複数のミラーのうちの別のものは、光ビームの反射された部分が同一のＮＡを有するように、第２距離だけ、離隔させることができる。ステップ７４０は、アクロマティックコリメータと、選択されたスーパーコンティニウムレーザー供給源及び選択されたミラーを有するハウジングと、を結合するステップを含むことができる。ハウジングは、関連する光ファイバのうちの少なくとも一部分を含んでいてもよく、或いは、これに結合されていてもよい。いくつかの実装形態においては、選択されたミラーは、第１ハウジング内において配設されていてもよく、且つ、アクロマティックコリメータの複数のレンズは、第３ハウジング内において配設されている。複数のミラーのうちの別のものは、第２ハウジング内において配設することができる。選択されたミラーに基づいて、コリメータを有する第３ハウジングを第１及び第２ハウジングに別個に結合することができる。
【００５２】
方法７００は、その他の実装形態においては、コンデンサを取得するステップなどの更なるステップを含むことができる。コリメートされた光は、コンデンサに、且つ、ハンドヘルド型のイルミネータと関連する光ファイバ内に、導くことができる。いくつかの実装形態においては、方法７００は、ＩＲフィルタリングミラーを取得するステップと、可視光が通過することを許容しつつ、ＩＲ光を除去するように、照明サブシステム内においてミラーを位置決めするステップと、を含む。又、方法７００は、照明サブシステムを手術コンソール内において設置するステップと、手術コンソールを使用して手術手順を実行するステップと、を含むことができる。
【００５３】
当業者は、本開示によって包含される実装形態は、上述の特定の例示用の実装形態に限定されるものではないことを理解するであろう。この関連において、例示用の実装形態が図示及び記述されているが、上述の開示には、様々な変更、変形、組合せ、及び置換が想定されている。このような変形は、本開示の範囲を逸脱することなしに、上述の内容に対して実施されうることを理解されたい。従って、添付の請求項は、広範な、且つ、本開示と一貫性を有する方式による、解釈を要することを理解されたい。
【図１】
2019502433.tif 000015
【図２】
2019502433.tif 000016
【図３】
2019502433.tif 000017
【図４】
2019502433.tif 000018
【図５】
2019502433.tif 000019
【図６】
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【図７】
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【国際調査報告】
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